安徽省水利水电勘测设计院 安徽蚌埠 233000
摘要：准确把握区域耕地数量、质量现状以及未来变化，对实现耕地保护由数量平衡与管理向数量-质量综合平衡与管理具有重要意义。本文通过对2013年海伦市各乡镇关于耕地质量的数据进行研究，分析海伦市各乡镇耕地质量的差异性。
运用MATLAB不同聚类方法对海伦市各乡镇的耕地质量数据进行聚类分析，选取符合海伦市各乡镇耕地质量情况的分析方法。通过耕地质量研究，查清海伦市耕地位置范围和面积，全面掌握海伦市耕地数量质量及分布状况，为提高海伦市各乡镇耕地质量提出相关建议。
关键词：耕地质量；聚类分析；分等定级；
1 耕地与耕地质量
1.1耕地的内涵
耕地是指经过人类后天培育而适合种植作物或果树的土地，是人类赖以生存的基础和保障。在人类开发利用土地的过程中，形成的一种有特殊经济价值的土地类型，一般用来常年耕耘和种植农作物。耕地离开人类的耕作活动不能独立存在，不能独立完成整个生产与再生产过程。耕地是土地的一种利用类型，是用来种植农作物的土地，特定的利用方式决定自身具有一些特殊性。
1.2耕地质量的概念
指耕地的质量内容包括耕地用于一定的农作物栽培时，耕地对农作物的适宜性、生物生产力的大小（耕地地力）、耕地利用后经济效益的多少和耕地环境是否被污染四个方面。
2 海伦市耕地变化
2.1 数据来源与数据处理
耕地面积数据全部来自 《黑龙江年鉴》（2001-2011）。数据处理工具主要是EXCEL。
2.2耕地面积变化
2001年至2010年海伦市耕地总面积基本不变，但随人口的增多与减少，人均耕地占有量整体呈减少趋势。从表1可以看出随着国民经济的发展，到了2011年，耕地总面积比上年减少了近2万公顷。如图3所示，随着人口数量的增加，人均耕地面积减少幅度较大。2003年至2007年人口稳定在80万。到2008至2011人口有稳定增长的趋势。由于人口增长，人均耕地面积减少较快。2009年起，耕地面积与人均耕地面积均急速减少。人均耕地面积由2006年的0.36万公顷减至为2011年的0.33万公顷。
2.3耕地质量变化
2002年，海伦市6等地的面积为9773.5公顷，占2.74%；7等地的面积为190495公顷，占53.45%；8等地的面积为153167.59公顷，占42.98%；9等地的面积为2960.09公顷，占0.83%。与2002年相比，2010年海伦市6等地的面积为8939.43公顷，占2.93%；7等地的面积为84505.06公顷，占27。68%；8等地的面积为168623.11公顷，占55.24%；9等地的面积为43181.99公顷，占14.15% 。
由此可见，海伦市的耕地从质量上看，高等别的耕地比重有所上升。耕地质量水平总体上呈上升趋势。
3 耕地质量聚类分析与分等定级
3.1 研究方法与数据处理
数据处理工具主要是MATLAB，ARCGIS9.3和EXCEL。
研究选取能反映各乡镇中耕地平均水平作为代表样地。耕地质量的限制因素主要由各种自然环境因素构成，表现为耕地产能的变化和耕地环境条件的优劣。耕地质量受地形坡度、有效土层厚度、障碍层深度和土壤质地等自然因素影响，本文不考虑经济与社会因素的影响。
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，但无需预先制定矩阵维数，实现矩阵计算数据分析科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等功能，广泛应用于通讯财务建模和分析信号和图像处理控制系统设计等领域，研究将MATLAB与土地资源管理进行结合。
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3.2耕地质量的影响因素的指标选择
选取的自然影响因素有地形坡度、黑土层厚度、表层土壤质地、土壤pH值、有机质含量、排水条件、盐渍化程、距障碍层深度。
3.3 运用MATLAB进行聚类分析
海伦市面积近10年来虽有变动但浮动不是特别明显。本文主要研究耕地质量的等级。海伦市各乡镇耕地质量数据具有多样性和相似，MATLAB聚类分析可以有效解决科学研究中多样本多指标的分类问题。通过聚类分析，将具有相似程度的样本按照相关规则进行归类，使得每一类中的样本相似性最大，而不同的分类之间差异性最大，通过分类，以便从中分析数据的相似性与差异性分布规律，为海伦市耕地质量研究提供有效的依据与分析，聚类分析的结果即为产生差异性的原因。
3.4结果与分析
（1）一等地
一等地主要分布在海伦种畜场、永富乡、海伦农场等乡镇。一等地所在地区多为旱地及部分水田，坡度均小于2°，土壤以粘壤质草甸土和中层黄土质黑土为主，黑土层厚，土壤肥沃，有机质含量高。
（2）二等地
二等地主要分布在爱民乡、东方红水库、东风镇、东林乡等地，十等地所在地区多数为旱地，其中水田占全市水田总量的60%，坡度一般小于2°，土壤以粘壤质草甸土和中层黄土质黑土为主，黑土层厚，土壤肥沃，有机质含量高。
（3）三等地
三等地主要分布在海伦市东部地区的双录乡、爱民乡、东风镇等乡镇。三等地所在地区多数为旱地，坡度主要在2°~6°之间，土壤以中层黄土质黑土和薄层黄土质黑土为主，黑土层薄，有机质含量高，土质粘重。
4 加强耕地质量建设与管理的措施与建议
4.1加强成果应用，促进土地资源管理政策与制度创新
建议就成果的应用要求制定相关的政策，加大对成果的应用研究和在土地资源管理具体业务工作中的应用。通过总结应用研究的成果，制定相应的土地资源管理政策和制度，实现政策和制度创新。
4.2建立耕地质量定期评价更新制度
随着社会经济的发展、自然环境的变化、人们利用土地的知识和技术水平的提高，使耕地质量也处于不断的变化当中，因此，必须研究建立耕地质量动态监测的方法，对耕地分等成果进行定期调查更新，建立全国统一标准的耕地质量分等数据库，实现对耕地质量评价数据的现代化管理。
4.3建立健全的耕地质量调查评价机制和体制
要使耕地质量分等成果不断得到更新，切实发挥其在土地资源管理中的作用，实现耕地质量调查评价事业的可持续发展，必须要从法律法规、土地调查评价的管理体制与运作机制等方面加大改革力度，成立专业化的耕地质量调查评价机构，逐步形成适应社会主义市场经济条件下科学、规范及制度化的耕地质量调查评价制度。
5 结语
通过本次研究海伦市的耕地数量变化与耕地质量分等定级，不仅让我熟练的掌握ARCGIS软件的应用，更对耕地保护有了更深的认识。土地是万物之本，是包括人类在内的一切生物赖以生存繁衍的物质基础，也是人类社会赖以建立与发展的基本载体和前提条件。随国民经济更加发展，耕地数量与人均耕地面积均呈下降趋势。所以，我们在未来的耕地建设与保护中，要统筹考虑耕地数量保护和质量保护，在不断提高地力的同时，加强研究成果应用，促进土地资源管理政策与制度创新，建立耕地质量定期评价更新制度，建立健全的耕地质量调查评价机制和体制。
参考文献：
[1] 庄大方，土地利用/土地覆盖变化空间信息的遥感和地理信息系统方法研究 [D]，北京，中国科学院，2001
[2] 唐根年，区域土地利用/土地覆盖变化动态监测与生态影响评价研究 [D]，浙江，浙江大学，2002
论文作者:时顺
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：耕地论文; 质量论文; 海伦市论文; 等地论文; 土地论文; 分等论文; 土壤论文; 《基层建设》2017年第10期论文;